作为一名使用PIC单片机近三十年的工程师,我最早从PIC16F87X系列起步,逐步深入至更集成、功能更丰富的型号。在智慧农业、工业控制等实际项目中,PIC32MX 是我频繁使用的核心芯片。其丰富的外设与六串口设计,非常适合构建多通道通信与控制系统。本次我将以一款实际投产数年的核心控制板为例,控制板MCU型号为PIC32MX534F064H,先从振荡器和定时器开始简单讲解。
该控制板集成了以下6大功能:
1、2路RS485数据收发(可接LED屏、各种传感器、或与其他控制板通信);
2、1路UART-TTL(可接摄像头等);
3、1路4G模块数据收发(移远或中移4G模块);
4、1路LORA无线数据收发或RS485数据收发;
5、2路无源开关量输入;
6、太阳能供电(带充电管理)或直流电源直接供电;
一、 PIC 的 时钟 配置
相比8位机、16位机,PIC32 MX系列的时钟复杂了许多,也灵活了许多。
时钟配置流程:外部晶振/内部RC → 分频/倍频(PLL) → 系统时钟(SYSCLK) → 外设时钟(PBCLK)
关键参数:
- POSCMOD :主振荡器模式(HS:高速晶振,XT:标准晶振,EC:外部时钟)
- FNOSC :最终系统时钟源选择(如PRIPLL:主振荡器+PLL)
- FPLLMUL/FPLLIDIV/FPLLODIV :PLL的倍频/分频系数,决定最终主频
- FPBDIV :外设时钟分频,决定外设总线速度
以下是我在这款控制板上使用的时钟配置:
#include<p32mx534f064h.h>
#pragma config FPLLMUL = MUL_20 // PLL倍频:20倍
#pragma config FPLLIDIV = DIV_2 // PLL输入分频:2分频
#pragma config FPLLODIV = DIV_1 // PLL输出分频:1分频
#pragma config FWDTEN = OFF // 看门狗禁用(调试阶段)
#pragma config POSCMOD = HS // 主振荡器模式:高速晶振
#pragma config FNOSC = PRIPLL // 系统时钟源:主振荡器+PLL
#pragma config FPBDIV = DIV_1 // 外设时钟分频:1分频
#define SYS_FREQ (80000000L) // 系统主频 80MHz
void main()
{
SYSTEMConfig(SYS_FREQ, SYS_CFG_WAIT_STATES | SYS_CFG_PCACHE);
//其他初始化
While(1)
{
//主循环
}
}
这套配置如何得到80MHz主频?让我们一步步拆解:
- 输入源 :外部8MHz晶振(HS模式)
- FPLLIDIV = DIV_2 :8MHz ÷ 2 = 4MHz
- FPLLMUL = MUL_20 :4MHz × 20 = 80MHz
- FPLLODIV = DIV_1 :80MHz ÷ 1 = 80MHz
- FPBDIV = DIV_1 :外设总线也是80MHz(与系统同频)
另:如果要配置比如75M主频,则步骤及外部晶振可选择如下:
- 输入源 :外部10MHz晶振(HS模式)
- FPLLIDIV = DIV_2 :10MHz ÷ 2 = 5MHz
- FPLLMUL = MUL_15 :5MHz × 15 = 75MHz
- FPLLODIV = DIV_1 :75MHz ÷ 1 =75MHz
- FPBDIV = DIV_1 :外设总线也是75MHz(与系统同频)
#define SYS_FREQ (75000000L) // 系统主频 75MHz
其他主频都可以通过外部晶振及倍频、分频来实现。
二、 Timer1:定时器应用
PIC32 系列器件采用了一个同步 / 异步 16 位定时器,它可作为自由运行的时段定时器使用,用于各种计时应用并计数外部事件。具体配置及程序如下:
#include<p32mx534f064h.h>
#pragma config FPLLMUL=MUL_20,FPLLIDIV=DIV_2,FPLLODIV=DIV_1,FWDTEN=OFF
#pragma config POSCMOD=HS,FNOSC=PRIPLL,FPBDIV=DIV_1
#define SYS_FREQ (80000000L)
void main() {
SYSTEMConfig(SYS_FREQ, SYS_CFG_WAIT_STATES | SYS_CFG_PCACHE);
ConfigIntTimer1(T1_INT_ON | T1_INT_PRIOR_3 | T1_INT_SUB_PRIOR_1);
//其他初始化
INTEnableInterrupts();
OpenTimer1(T1_ON | T1_PS_1_1 | T1_SOURCE_INT,4000); //分频设置为1
while(1) {
// 主循环,可加入其他任务
}
}
void __ISR(_TIMER_1_VECTOR, ipl3) _Timer1Handler(void) //Timer1中断子程序
{
// DisableIntT1;
// EnableIntT1;
}
三、本系列文章规划
本文是《PIC单片机高阶实战》系列的第一篇,后续将逐步展开以下内容:
|----|-------------------|-----------------|
| 序号 | 主题 | 内容概要 |
| 1 | 振荡器与定时器 | 时钟配置与定时中断 |
| 2 | UART 通信 | 串口配置、波特率转换、数据透传 |
| 3 | I/O 按键输入 | 电平变化中断 |
| 4 | 4G 模块数据收发 | AT指令控制、4G模块数据透传 |
| 5 | 数据存储 | 数据存储与读取 |
《 PIC 单片机入门实战》共 8 篇文章与《 PIC 单片机进阶实战》共 6 篇文章与《 PIC 单片机高阶实战》 5 篇内容来源于我自己画的电路原理图及程序,有对 PIC 单片机感兴趣想学习的朋友可以关注我,免费赠送资料(包括原理图、数据手册、各种例程等)。
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